[发明专利]用于CO2水岩反应前后岩石矿物成分原位对比分析方法

权利要求书

1.一种用于CO₂水岩反应前后岩石矿物成分原位对比分析方法，其包括以下步骤：

步骤一，制备岩石样品，将其切分为三个部分，分别用作XRD样品的制备、薄片的制备和扫描电镜分析样品的制备；对用作进行薄片制备的部分进行等分切割为两部分，将其中之一部分进行磨制薄片；对制备的扫描电镜分析样品进行离子抛光镀碳膜；

步骤二，完成对CO₂水岩反应实验前样品物性、XRD、薄片及扫描电镜的研究，确定骨架颗粒、黏土矿物类型、分布及微观特征，并标记特征点；

步骤三，将扫描电镜分析样品置于高温高压样品保护装置中，并与XRD样品和用作薄片制备的另一等分部分进行组装，按照实验预设的温度、压力和流体条件开展CO₂水岩反应实验；

步骤四，实验结束后，取出组装的样品拆分，烘干后将用作薄片制备的另一等分部分进行磨制薄片，并对电镜扫描样品进行再次制样；

步骤五，完成对CO₂水岩反应实验后样品物性、XRD、薄片及扫描电镜的研究，确定骨架颗粒、黏土矿物类型、分布及微观特征，并标记特征点；

步骤六，对比CO₂水岩反应前后实验结果，确定不同矿物反应前后的变化，统计矿物百分含量变化，确定CO₂水岩反应前后矿物的演化特征；

所述高温高压样品保护装置是由不锈钢样品夹持器和弹性护套组成；

所述不锈钢样品夹持器和所述弹性护套均为中空的圆柱体结构，所述弹性护套套设于所述不锈钢样品夹持器中。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述不锈钢样品夹持器和所述弹性护套均为耐高温高压材质；最高耐受温度不低于150℃，最高耐受压力不低于100MPa。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述不锈钢样品夹持器的外径为2.54cm，高度为1cm；所述不锈钢样品夹持器的内径与所述弹性护套的外径相同；所述弹性护套的内径为1cm，高度为1cm，厚度为2-3mm。

4.根据权利要求1所述的方法，其包括以下步骤：

步骤一，钻取圆柱体形岩石样品，将圆柱体切分成三个圆柱体A、B和C；将中间的圆柱体B切分成为两个圆柱体B1和B2，并标记切开处的两个面为B1面和B2面；对圆柱体B1的B1面磨制铸体多用薄片，圆柱体B1剩余部分粉碎；圆柱体C中钻取一个小的圆柱体样品D，并利用氩离子对圆柱体样品D的两个端面进行抛光处理，并镀上碳膜；

步骤二，测定圆柱体A的孔隙度与空气渗透率，利用光学显微镜对圆柱体B1面铸体多用薄片进行骨架颗粒的鉴定，确定特征矿物位置及分布；圆柱体B1粉碎的样品利用X射线衍射仪分析全岩矿物与黏土矿物组成；利用场发射扫描电镜对圆柱体样品D进行研究，采用能谱矿物定量识别技术，对圆柱体样品D抛光的端面进行整体成像，确定黏土矿物类型、分布及微观特征，并标记特征点；

步骤三，将圆柱体样品D置于高温高压样品保护装置中，所述装置的两个端面分别与圆柱体A和圆柱体B2的B2面相抵接形成组合体，并对组合体进行热缩固定；然后置于CO₂水岩反应器中，按照实验预设的温度、压力和流体条件开展CO₂水岩反应实验；

步骤四，实验结束后，取出组合体烘干，对圆柱体B2的B2面磨制铸体多用薄片，圆柱体B2剩余部分粉碎；圆柱体样品D的端面再次进行氩离子轻微抛光，并镀上碳膜；

步骤五，测定实验后的圆柱体A的孔隙度和空气渗透率，利用光学显微镜对实验后的圆柱体B2面铸体多用薄片进行骨架颗粒的鉴定，确定特征矿物位置及分布；圆柱体B2粉碎的样品利用X射线衍射仪分析全岩矿物与黏土矿物组成；利用场发射扫描电镜对实验后的圆柱体样品D进行研究，采用能谱矿物定量识别技术，对圆柱体样品D抛光的端面进行整体成像，确定黏土矿物类型、分布及微观特征，并标记特征点；

步骤六，对比实验前后铸体多用薄片、X衍射及扫描电镜整体成像结果，确定不同矿物反应前后的变化，根据铸体多用薄片与扫描电镜整体端面图像，确定不同矿物面积比例，其中，铸体多用薄片重点对骨架颗粒进行对比，扫描电镜重点对黏土矿物进行对比，计算反应前后矿物含量百分比的变化，利用X衍射矿物分析结果对数据进行约束，综合确定CO₂水岩反应前后矿物的演化特征。